2. MODEL BİNALARIN TASARIMI VE ÖZELLİKLERİ
2.2 Yumuşak Kat Düzensizliği
Düzensiz binalar olarak bahsedilen, depreme karşı olumsuz davranışları nedeniyle projelendirme ve inşaa aşamasında yapımından kaçınılması gereken düzensiz binaların tanımlanması ile ilgili olarak, planda ve düşey doğrultuda düzensizlik oluşturan durumlar ve bunlarla ilgili öngörülen koşullar belirtilmiştir (DBYBHY-2007, 2007).
13
Komşu katlar arası rijitlik düzensizliği (yumuşak kat) B2 türü düzensizlik olarak (DBYBHY-2007, 2007); birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir i’inci kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranının bir üst veya bir alt kattaki göreli kat ötelemesi oranına bölünmesi ile tanımlanan (2.1a ve 2.1b) rijitlik düzensizliği katsayısının (ηki) 2.0’den fazla olması durumudur (DBYBHY-2007, 2007).
ηki :i’inci katta tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı
Son yıllarda ülkemizde yaşanan şiddetli depremlerde betonarme binaların yıkılma nedenlerinin başında yumuşak kat düzensizliği gelmektedir (Adailer ve Aydıngün, 2001; Sezen ve diğ. 2003; Doğangün, 2004). Yapının genellikle zemin katında olmayan dolgu duvarların, yapının diğer katlarında bulunması depremlerde yapıya en ağır hasarları verebilen katlar arasında rijitlik düzensizliğine neden olmaktadır (Yumuşak kat düzensizliği; DBYBHY-2007, 2007).
DBYBHY-2007'de B2 Türü Rijitlik Düzensizliği olarak bahsedilen bu düzensizlik, dünyada da büyük hasarlar oluşumuna sebep olan durumlar arasındadır. Bu nedenle, bir çok sismik değerlendirme raporunda yer almaktadır (A Summary Report Of the January 17 1995 Kobe Earthquake, 1995; Yoshimura ve Kuroki, 2003; Goel, 2003).
14
1 Mayıs 2003 Bingöl, 19 Mayıs 2011’de Simav ve 23 Ekim 2011 tarihinde Van’da yaşanan depremlerde, mevcut betonarme binaların çoğunda yumuşak kat oluşumu nedeniyle, ağır hasar veya göçme olduğu tespit edilmiştir. Binaların zemin veya bodrum katlarının dükkan, market, banka vb. konut dışında farklı amaçla kullanılması sonucu, fazla kullanım alanı yaratmak adına dolgu duvarların kaldırılması ya da yapılmaması, ancak yapının diğer katlarında bu dolgu duvarların devam etmesi ile binanın katları arasında meydana gelen rijitlik düzensizliği (yumuşak kat) sebebiyle hasar alan pek çok mevcut bina tespit edilmiştir. Bu mevcut binalarda da yapıda kat göçmesi, ağır hasar ya da yapının toptan göçtüğü görülmüştür.
Şekil 2.1’de Van’da zemin katı dükkan olan ve Şekil 2.2’de Loma Prieta ile Şekil 2.3’de Northridge’de zemin katları otopark olarak kullanılan binalarda depremlerde oluşan yumuşak kat hasarları görülmektedir. Düzensizlik bulunmayan ve her katında orantılı olarak dolgu duvar bulunan yapılarda daha az hasar meydana geldiği tespit edilmiştir (Japan Society Of Civil Engineers, The Bingöl Earthquake Of May 1, 2003; PAÜ İnşaat ve Jeoloji Mühendisleri Bölümleri, 19 Mayıs 2011 Simav Depremi ve Artçı sarsıntıları İnceleme Raporu, Denizli, 2011; YTÜ, 23 Ekim 2011 Van Depremi Teknik İnceleme Raporu, İstanbul, 2011; 23 Ekim ve 9 Kasım 2011 Van Depremleri Yapısal Hasar Değerlendirme Raporu, PAÜ, Denizli, 2012).
Rijitlik düzensizliğine sahip kat veya katları bulunan binaya deprem yüklerinin etkimesi sonucunda, yapıda aşırı deplasman talepleri meydana gelmekte ve deprem enerjisini düzensizlik bulunan katlar arasında tüketmek istemektedir. Şekil 2.4a’da yumuşak kat düzensizliği bulunan bir binada daha az mafsallaşma ile yapı stabilitesinin kaybolduğu görülmektedir. Şekil 2.4b’de görülen düzenli çerçeve sistemde deprem enerjinin düzenli olarak plastik mafsallar yoluyla tüketildiği görülmektedir. Düzenli olarak elde edilebilecek en çok sayısa plastik mafsallaşma oluşabilirse, bu yapı o kadar büyük miktarlarda enerji sönümleyebilmektedir.
15
Şekil 2.1: Yumuşak kat nedeniyle zemin katı çökmüş bir bina, Van Depremi, 2011 (M. İNEL, H. B. ÖZMEN, B.T. ÇAYCI, Simav ve Van Depremleri Işığında Ülkemiz Yapılarında Oluşan Deprem Hasarlarının Nedenleri, Teknik Dergi, 2012)
Şekil 2.2: Otopark olarak kullanılan zemin katında yumuşak kat sebebiyle çökmüş bir bina, Loma Prieta Depremi, San Firancisco, 1989 (J.K. Nakata,U.S. Geological
Survey)
16
Şekil 2.3: Otopark katında yumuşak kat oluşumu sebebiyle çökmüş bir bina, Northridge Depremi, 1994 (J. Dewey, U.S. Geological Survey)
a) Yumuşak Kat Düzensizliği b) Düzenli Çerçeve Şekil 2.4:Yumuşak kat düzensizliği ve düzenli çerçevede beklenen göçme
mekanizmaları
17 2.3 Çalışma Kapsamındaki Bina Modelleri
Çalışma kapsamında ABYYHY-1975’e göre ve ABYYHY-1998 sonrasında inşaa edilen 2, 4 ve 7 katlı binaları temsil için mimari özelllikleri aynı, ama taşıyıcı sistem özellikleri farklı olan, zemin katında dolgu duvar bulunmayan rijitlik düzensizliğine (yumuşak kat) sahip modeller hazırlanmıştır.
Analizleri yapılmak üzere çalışmada seçilen binalar kolon-kiriş betonarme çerçeve sisteme sahip binalardır. Zemin katında dolgu duvar bulunmayan, ama diğer tüm katlarında düzenli dolgu duvar bulunan binalar da dolgu duvar bulunmayan zemin kat ile diğer katlar arasında rijitlik ve dolayısıyla dayanım farkı olması yumuşak kat riskini oluşturur.
Hazırlanan bina modelleri için daha önce İnel vd., 2009 tarafından yapılan envanter çalışması kapsamındaki 500 adet binanın ortalama yapısal özellikleri dikkate alınarak, bina parametleri ve bunların binalar arasındaki dağılımları incelenmiştir.
İnşaa edildikleri yönetmelik şartları, yıl ve bina katsayılarına göre alt gruplara ayrılmıştır. Tablo 2.1’de 1998 öncesi ve sonrasında inşaa edilen binalara ait dağılımlar sayısal olarak verilmiştir. Ayrıca, Tablo 2.1’de alt gruplar ve her bir alt grupta yer alan bina sayıları da verilmiştir.
Tablo 2.1: İncelenen 482 Binanın Kat Sayısı ve Yapım Yılı Alt Gruplarına GöreDağılımı
Yumuşak kat olacak şekilde tasarlanan düşük ve yüksek katlı bina modellerinde 2 katlı modeller 1-2 katlı, 4 katlı modeller 3-5 katlı ve 7 katlı modeller 6, 7 ve 8 katlı mevcut binaları temsil etmektedir. Bina modellerinde dolgu duvarlar bir çift diyagonal çubuk elemanı olarak tasarlanmıştır (Klingner ve Bertero, 1976). Bu çalışma kapsamında, yumuşak kat düzensizliğine sahip 2, 4 ve 7 katlı toplamda 12 referans bina modeli dikkate alınmıştır.
Her iki yönde simetrik olan yapılar ABYYHY-1975 ve ABYYHY-1998’e göre 1.Derece deprem bölgesinde Z3 zemin sınıfı üzerinde oldukları düşünülerek tasarlanmıştır. Envanter çalışması kapsamındaki veriler, çoğunluğu Denizli’den
Bina Kat Sayısı
18
olmak üzere, Muğla, İzmir, İstanbul ve Aydın gibi farklı şehirlerden elde edilmiştir (İnel vd., 2009). Modellenen binaların kalıp planı görünümleri Şekil 2.5’te verilmiştir.
2 Katlı Bina Kat Kalıp Planı
4 Katlı Bina Kat Kalıp Planı
19
7 Katlı Bina Kat Kalıp Planı
Şekil 2.5: 2, 4 ve 7 Katlı Binaların Kalıp Planı Görünümü (İnel vd., 2009)
2.4 Plastik Mafsal ve Doğrusal Elastik Olmayan Bina Tasarımı
Modellerin analizinde doğrusal elastik olmayan davranış, eleman uçlarına eklenen plastik mafsallar ile tanımlanmıştır. Mafsallar tanımlanırken, kritik kesitlerin moment eğrilik ilişkilerinin tespiti için Mander Sargılı Modeli kullanılmıştır (Mander vd., 1988). Moment- Eğrilik ilişkileri, nihai deformasyon durumu Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Yönetmelik, 2007 (DBYBHY-2007) kullanılarak elde edilmiştir. Plastik mafsal boyu uzunluğu ilgili doğrultudaki eleman kesit derinliğinin yarısı olarak alınmıştır (2.2). DBYBHY-2007 içinde 7. Bölüm’de verilen değişik hasar sınırlarını gösteren noktalar Şekil 2.6’da verilmiştir. Şekil 2.7’de de plastik mafsal davranışı görülmektedir.
2
p
h
L
= (2.2)Lp : Plastik Mafsal Boyu h : Kesit Derinliği
20
Şekil 2.6: Plastik Mafsalın Tipik Yük-Deformasyon İlişkisi
Modellemenin daha gerçekçi olabilmesi adına tanımlanması gereken plastik mafsalların oluşturulabilmesi için, Şekil 2.6’da gösterilen B-C-D-E noktalarının sahip oldukları değerlerin bilinmesi gerekir. Moment-Eğrilik ilişkilerinin tespit edilmesinde özellikle kritik kesitlerde kesit özellikleri, beton dayanımı ve yanal donatı miktarı dikkate alınmıştır. Moment-Eğrilik ilişkisinin belirlenebilmesi için sargılı beton Birim Deformasyon-Dayanım ilişkisi dikkate alınmıştır. Süneklik kriterleri ve Moment-Eğrilik ilişkilerinin tespit edilmesiyle SEMAp (Özmen vd., 2007; TÜBİTAK 105M024, 2008) yazılımı yardımıyla plastik mafsallar tanımlanmıştır.
Kuvvet altında enerji tüketmeye başlayan kesit için “B” noktası akma noktasıdır.
Akma noktası, kesitin akma dayanımı ve eğilme rijitliği ile birlikte belirlenir. “B”
noktasından sonra eleman doğrusal ötesi davranışa geçmektedir. “B” ve “C”
noktaları arasında eleman kapasitesi korunur veya pekleşme oluşabilir. “C” noktası eleman kesitinin göçme noktasıdır. “C” noktasından “D” noktasına kesitin dayanım kapasitesi azalır. “D” noktasında dayanım kapasitesini FEMA-356 ve ATC-40 akma dayanımının %20’si olarak belirlenmiştir (FEMA-356, 2000; ATC-40, 1996). “D”
noktasından “E” noktasına kapasite kısa bir süre korunsa da, “E” noktasına ulaşıldığında eleman kesiti tamamen kapasitesini kaybeder.
21
Şekil 2.7: Plastik Mafsal Kabulu
Şekil 2.7’deki L eleman uzunluğunu, F elemana etkiyen yanal kuvvetini, Lp plastik mafsal boyunu, h kesit derinliğini ve b kesit genişliğini, θy akma dönmesini, θu
maksimum dönmeyi belirtmektedir.
Plastik mafsal hipotezi incelendiğinde, Tablo 2.2’de de görüldüğü gibi elemanların deformasyon kapasitelerinden, eğrilik kapasitelerine; eğrilik kapasiteleri değerlerinden de dönme kapasiteleri değerlerine geçiş yapmak amprik formüllerle mümkündür.
Tablo 2.2: Deformasyon – Eğrilik - Dönme İlişkileri Deformasyon-
22
Şekil 2.6’da B ve C noktaları arasında gösterilen MN (Minimum Hasar Sınırı), GV (Güvenlik Sınırı) ve GÇ (Göçme Sınırı) sınır değerlerinin belirlenmesi için beton ve çelik birim deformasyon değerine bağlı limitler DBYBHY-2007‘de verildiği şekliyle göz önüne alınmıştır. Yönetmelikte 7. Bölüm içinde verilen beton ve çelik deformasyonuna bağlı formüller ve sınır değerleri Tablo2.3’te verilmiştir.
Tablo 2.3: DBYBHY-2007’de Verilen Eğilme Mafsalı Hasar Sınır Kriterleri Nokta Beton Birim Deformasyonu
εc
Çelik Birim Deformasyonu εs
B Akma dayanımı ve eğilme rijitliği birlikte belirler.
MN (εcu)MN= 0,0035 (εs)MN= 0.01
GV (εcg)GV = 0,0035 + 0.01 (ρs/ρsm) ≤ 0,0135 (εs)GV = 0.04 GÇ (εcg)GC = 0.004 + 0.014 (ρs/ρsm) ≤ 0.018 (εs)GÇ= 0.06
C-D (εcg)C= 0.03 (εs)C = 0,5εsu
E ( εcg)D = 0.04 (εs)D = εsu
Modellemenin daha gerçekçi olması adına kolon ve kirişlerde kesme mafsalları tanımlanmıştır. Kesme mafsalında herhangi bir süneklik hesaplanmamış olup, eleman kesme kapasitesine ulaştığında göçme durumuna geçtiği düşünülmüştür.
Elemanların kesme kapasiteleri hesabında TS500 (2000) dikkate alınmıştır.
2.5 Duvar Modelleme
Betonarme yapıların taşıyıcı sistemlerinin projelendirilmesi ve inşaasında genel olarak iç ve dışarda bulunan dolgu duvarların etkisi dikkate alınmamaktadır. Temel olarak üç sebepten dolayı dolgu duvarların yapı rijitliğine olan etkileri ihmal edilmektedir,
• Dolgu duvarların katkısını dikkate alan hesap modellerinin karmaşıklığı,
• Dolgu duvarların katkısını dikkate alan hesap metotlarının yapı projelendirme aşamasında olmaması,
• Yapının enerji yutma kapasitesi ve rijitliğine katkısı bilinsede güvenli tarafta kalmak için dolgu duvarların etkileri ihmal edilmektedir.
23
Dolgu duvarlar rijitlik ve ağırlık olarak betonarme yapıyı önemli derecede etkileyebilmektedir. Bu etkinin tespit edilebilmesi için, dolgu duvarlı betonarme çerçeve sistemin gerçek davranışa en yakın sonuçları verecek şekilde modellenmesi gerekmektedir (Sayın ve Kaplan, 2005).
Ülkemizde de ABYYHY-1998 içinde taşıyıcı sistemde tanımlanan komşu katlar arası dayanım düzensizliğinin kontrolünde bölme duvarların etkisinin hesaplamalara katılması koşulu getirilmiştir.
Dolgu duvarların elastik düzlem içi dayanımları modellemede diagonal basınç çubukları ile temsil edilir (Şekil 2.8). Dolgu duvarı temsil eden çubukların dayanımları dolayısıyla da rijitliklerinin belirlenmesinde çubuk kalınlıklarının hesaplanması gerekir. Diagonal basınç çubuklarının kalınlıkları için FEMA-356’da ve DBYBHY-2007’de verilen bilgiler değerlendirilmiştir (FEMA-356, 2000;
DBYBHY-2007, 2007). Çubuk kalınlıklarının hesaplanmasında denklem 2.3a ve 2.3b kullanılmıştır (FEMA-356).
Tasarlanan bina modellerinde dolgu duvar malzemesi olarak boşluklu fabrika tuğlası öngörülmüştür. Dolgu duvar malzeme özellikleri; duvar elastisite modülü 1000 MPa, basınç dayanımı 1.0 MPa, kesme dayanımı 0.15 MPa alınarak dolgu duvarlar
24 rinf : Dolgu duvarın diagonal uzunluğu (in)
tinf : Dogu duvarın ve eşdeğer diagonal çubuğun kalınlığı (in)
θ
: Dolgu duvar yüksekliği ve uzunluğu ile orantılı olan açı (radians)λ
1 : Eşdeğer diagonal çubuk kalınlığını belirleyen katsayıDolgu duvarın basınç çubuğu olarak modellenebilmesi için, köşegen uzunluğunun kalınlığına oranı 30’dan küçük olmalı, dolgu duvarın içinde bulunan boşluk oranı duvar alanının %10’unu geçmemeli ve boşluğun bulunduğu yer diagonal basınç çubuğunu kesmemelidir (DBYBHY-2007, 2007).
Dolgu duvar dayanımları FEMA-356 ve DBYBHY-2007’de de verilen denklem 2.4 kullanılarak hesaplanmıştır.
( )
var var var var
var du du yd sh
0.22
du dudu
A f A f
V = τ + ρ ≤
(2.4)Aduvar : Yatay Kesit Alanı f duvar : Basınç Dayanımı
τduvar : Dolgu Duvarın Kayma Dayanımı f yd : Hasır donatının tasarım akma dayanımı
ρsh : Duvardaki yatay gövde donatılarının duvar brüt en kesit alanına oranı
25
Şekil 2.8: Dolgu Duvar Modelleme (FEMA 356, 2000)
2.6 Bina Modellerinin Yapısal Özellikleri ve Referans Bina Modelleri Özellikleri ile Kıyaslama
Analizleri yapılan bina modellerinin hazırlanmasında kullanılan binaların yapısal özellikleri; kat yüksekliği, yönetmelik durumu, beton sınıfı, ağırlığı, yükseklikliği, periyodu ve Göçme Öncesi durumu referans binalar (Meral, 2013) ile karşılaştırılarak Tablo 2.4 ‘de verilmiştir.
26
Tablo 2.4:Referans Bina ve Yumuşak Katlı Modellerinin Bazı Özellikleri
Ref.D. ve YK
27 3. DEPREM İVME KAYITLARI
3.1 Kullanılan Deprem İvme Kayıtlarının Özellikleri
Farklı özellik ve etkilere sahip 41 adet deprem ivme kaydı çalışma kapsamında kullanılmıştır. Kullanılan bu deprem ivmesi kayıtlarının tedariki için PEER web sitesi alt yapısında bulunan veri arşivinden faydalanılmıştır (PEER, http://peer.berkeley.edu).
Analizlerde kullanılan 41 adet deprem ivmesi içinden, 12 tanesi zemin grubuna bakılmadan İleri Yönlenme (Forward Directivity) etkisi bulunan ivme kayıtlarıdır.
Kalan 29 ivme kaydı, zemin grubu özellikleri dikkate alınarak sınıflandırılmıştır.
USGS zemin sınıflandırılmasına göre; A, B, C ve D grubu zeminler üzerinde kaydedilen ivme kayıtları kullanılarak, zemin sınıfının bina davranışı üzerindeki etkisi dikkate alınmıştır. 5 Adet A grubu, 9 adet B grubu, 10 adet C grubu ve 5 adet D grubu zemin tipi üzerinde kaydedilen ivme kayıtları analizlerde kullanılmıştır.
DBYBHY-2007 içinde 6. Bölümde verilen zemin sınıfı değerlerinin, USGS’de verilen zemin grupları olan A, B, C ve D grubu zemin tiplerine birebir uymamakla birlikte yakın oldukları düşünülürse sırasıyla Z1, Z2, Z3 ve Z4 grubu zeminler ile benzeştikleri varsayılmıştır. Bu zemin sınıflarının belirlenmesinde kriter olarak, zemin relatif sıkılığı, dayanım, rijitlik, zeminin ilk 30 m kesme dalgası hızı ve en üst zemin tabakası kalınlığı kullanılmıştır. USGS’e göre kesme dalgası hızı 750 m/s ve üstü A grubu için, 360-750 m/s arası B grubu, 180-360 m/s arası C grubu ve 180 m/s ve altındaki değerler de D grubu zemin tiplerini temsil etmektedir. Bu değerlere göre de, A grubu Z1, B grubu Z2, C grubu Z3 ve D grubuda Z4 zemin sınıflarını temsil ettiği varsayılmıştır.
Çalışma içinde kullanılan İleri Yönlenme (FD) özelliği taşıyan deprem ivmesi kayıtları ayrı bir çalışma alanı olduklarından litaratür araştırması yapılmıştır. Çelik’in tez çalışmasında yaptığı araştırma sonucunda İleri Yönlenme etkisi olduğu kesin olarak bir ya da daha fazla kaynakta belirtilen ivme kayıtları kullanılmıştır (Çelik, 2011; E. Kalkan, S.K. Kunnath, 2006; J.D. Bray, A. Rodriguez-Marek, 2004; FEMA
28
440, 2005; FEMA 308, 1999; D.G. Somerville, 2002; D.G. Somerville-SMIP-89, 1989, D.G. Somerville-SMIP-97, 1997). Çalışmada binalara etkitilen 41 adet deprem ivmesi kayıtları ve özellikleri Tablo 3.1’de gösterilmektedir.
Model binaların analizlerinde kullanılan, farklı zemin sınıflarından elde edilen PGA değerlerinin, sınırlı olmayıp çeşitlilik göstermesine dikkat edilmiştir. Seçilen aralıklarda PGA değerlerinin en büyük ve en küçük olan uç değerler olmamasına çalışılmıştır. A ve D grubu zemin sınıflarında sınırlı sayıda deprem ivme kaydı olması sebebiyle daha az sayıdadırlar. Ancak, bu zemin gruplarında da diğer gruplarda olduğu gibi çeşitliliğe özen gösterilmiştir.
Tablo 3.1: Depremlerin ivme kayıtları ve özellikleri (Çelik, 2011)
No Deprem Adı Tarih İstasyon Bileşen PGA(g) PGV
29
Yumuşak kat oluşumu nedeniyle periyot değişimi oluştuğu için bina üzerindeki etkileri komplex bir durum oluşturmaktadır; periyot artışı nedeniyle oluşan kuvvet talebi düşerken, deplasman talebi artmaktadır. Binalarda oluşan periyot değişimi aşağıda verilen spektrum grafiklerinde gösterilmiştir.
DBYBHY-2007 için tasarım depremine denk gelen 50 yıl içinde %10 olan Z3 sınıfı zemin üzerindeki ivme spektrumu ile İleri Yönlenme etkisine sahip 12 deprem ivme kaydının spektrum grafikleri Şekil 3.1 (a)’da verilmiştir. Model binaların periyotlarına göre FD deprem ivme kayıtları ortalamasına ait spektral deplasman talepleri Şekil 3.1 (b)’de verilmiştir.
(a)
(b)
Şekil 3.1: (a) İleri Yönlenme Etkisine Sahip Deprem İvme Kayıtlarının %5 Sönüm İçin Elastik İvme Spektrumları (Çelik, 2011)
(b) Model Binaların Periyotlarına göre FD Deprem İvme Kayıtlarına Ait Spektral Deplasman Talepleri
30 (a)
(b)
Şekil 3.2: (a) A Grubuna Ait Deprem İvme Kayıtlarının %5 Sönüm İçin Elastik İvme Spektrumları (Çelik, 2011)
(b) Model Binaların Periyotlarına göre A Grubu Deprem İvme Kayıtlarına Ait Spektral Deplasman Talepleri
A grubu zeminlerden alınan deprem ivme kayıtlarına ait spektrum grafikleri Şekil 3.2 (a)’da, DBDYBHY-2007’deki tasarımda kullanılan ivme spektrumu ile birlikte görülmektedir. Model binaların periyotlarına göre A zemin grubu deprem ivme kayıtları ortalmasına ait spektral deplasman talepleri Şekil 3.2 (b)’de verilmiştir.
Grafiklerden anlaşıldığı gibi spektral ivme değerleri bazı sapmalar dışında birbirine oldukça yakındır.
31
Seçilen kayıtlar arasından Northridge-Pul194 kaydı periyodun 0.16s değerinde,yani düşük periyotta 3.79g değerinde yüksek bir spektral ivme almıştır. Düşük periyottaki bu ivme artışı, depremlerin ortalaması alındığında DBYBHY-2007’de verilen ivme spektrumu grafiğinden yukarı sapmalara neden olmuştur. Lomap-G01090 ivme kaydı periyodun 0.38s’de 2.04g değerini alarak ortalamayı biraz arttırmıştır. Ancak, zamanla DBYBHY-2007 ‘de verilen spektrum grafiğine yaklaşmasını çok fazla etkilememiştir. Farklı depremlerin ortalama spektrumları ve yönetmelik spektrumunun birbirine benzemesi sebebiyle, A grubu zeminden alınan deprem ivme kayıtlarının, Z1 zemin sınıfından alınan ülkemiz deprem kayıtlarına benzediği söylenebilir.
(a)
(b)
Şekil 3.3: (a) B Grubuna Ait Deprem İvme Kayıtlarının %5 Sönüm İçin Elastik İvme Spektrumları (Çelik, 2011)
(b) Model Binaların Periyotlarına göre B Grubu Deprem İvme Kayıtlarına Ait Spektral Deplasman Talepleri
32
B grubu zeminlere ait 9 adet deprem ivmesi kaydının spektrum grafikleri Şekil 3.3 (a)’da verilmiştir. Bu ivme spektrumlarının ortalaması ile DBYBHY-2007’de verilen ivme spektrumu grafikler üzerinde görülmektedir. Model binaların periyotlarına göre B zemin grubu deprem ivme kayıtları ortalmasına ait spektral deplasman talepleri Şekil 3.3 (b)’de verilmiştir.
Çalışmada kullanılan ivme spektrumlarının içinde bulunan Gazli-Gaz000 kaydı 0.08s gibi çok kısa bir süre diliminde maksimum değerine ulaşmış olup, yönetmelikten uzaklaşmıştır. İlerleyen zamanda periyodu 0.3s periyodunda 2.83g değerine ulaşan Northridge-SPV360 kaydı, kayıtlar arasındaki en yüksek ivme değerini alarak, ortalama ve yönetmelikten sapmaktadır. Ayrıca, 0.46s periyodunda 2.27g ivme değerine ulaşan Kobe-Nis000 kaydı da sapmaların bir diğer nedeni olarak gösterilebilir.
B grubu zeminlerden alınmış olan 9 adet depremin ivme kayıtlarının ortalaması alınıp incelendiğinde, DBYBHY-2007’de verilen spektrum grafiği için düşük periyotlarda yönetmelik spektrumuna oldukça yakın değerler aldığı grafiklerden görülmektedir (Şekil 3.3). Farklı 9 adet ivme spektrumunun ortalamaları ve yönetmelik spektrumunun birbirine oldukça yaklaşması neticesinde, kullanılan ivme kayıtlarının ortalamasının DBYBHY-2007’de verilen spektrum ile birbirlerine uyduğu söylenebilir.
33 (a)
(b)
Şekil 3.4: (a) C Grubuna Ait Deprem İvme Kayıtlarının %5 Sönüm İçin Elastik İvme Spektrumları (Çelik, 2011)
(b) Model Binaların Periyotlarına göre C Grubu Deprem İvme Kayıtlarına Ait Spektral Deplasman Talepleri
Çalışmada kullanılan, C grubu zeminlerden alınan 10 adet deprem ivme kaydının %5 sönüm için elde edilen elastik ivme spektrumları Şekil 3.4 (a)’da görülmektedir.
Model binaların periyotlarına göre C zemin grubu deprem ivme kayıtları ortalmasına ait spektral deplasman talepleri Şekil 3.4 (b)’de verilmiştir. C grubu zeminlerden alınan ivme spektrumlarının ortalaması alınıp grafik üzerinde incelendiğinde, DBYBHY-2007’de 2. Bölümde 50 yılda %10 aşılma olasılığı için Z3 zemin sınıfında verilen tasarım spektrum grafiğine kabul edilebilir derecede benzediği görülmektedir.
0
34
Alınan kayıtların Northridge-Tar360 dışında kalanların ortalaması yönetmelikte verilen spektrum grafiğinden düşük görünmüşsede Nortridge-Tar360 kaydının diğer kayıtlardan yüksek değerler almış olması genel ortalamayı periyodun 0.15s ve 0.6s arasında (DBYBHY, 2007) yönetmelik sınırlarına yaklaştırmıştır. Bu durumdaki, C grubu zemin üzerinden elde edilen ivme spektrum kayıtlarının yönetmelikte Z3 zemin sınıfına göre verilen tasarım ivme spektrum grafiği ile neredeyse çakışması, C grubundan alnan kayıtların Z3 zemin sınıfından alınan deprem ivme kayıtları ile yakın bir benzerlik olduğunu göstermektedir.
(a)
(b)
Şekil 3.5: (a) D Grubuna Ait Deprem İvme Kayıtlarının %5 Sönüm İçin Elastik İvme Spektrumları (Çelik, 2011)
(b) Model Binaların Periyotlarına göre D Grubu Deprem İvme Kayıtlarına Ait Spektral Deplasman Talepleri
D zemin grubu zeminlerden alınan 5 adet ivme spektrumunun %5 sönüm için elde edilen elastik ivme spektrum grafikleri, ortalamaları ve DBRBHY-2007’de verilen
0
35
tasarım spektrumu Şekil 3.5 (a)’da bir arada görülmektedir. Model binaların periyotlarına göre D zemin grubu deprem ivme kayıtları ortalmasına ait spektral deplasman talepleri Şekil 3.5 (b)’de verilmiştir.
Kullanılan D grubu zemin sınıfına ait ivme spektrumu grafiklerinin ortalaması, Şekil 3.5’te görüldüğü gibi yönetmelikte verilen tasarım depremi ivme spektrumu grafiğinden, düşük ve yüksek periyotlar için daha az değerler almaktadır.
Kullanılan D grubu zemin sınıfına ait ivme spektrumu grafiklerinin ortalaması, Şekil 3.5’te görüldüğü gibi yönetmelikte verilen tasarım depremi ivme spektrumu grafiğinden, düşük ve yüksek periyotlar için daha az değerler almaktadır.